CN105407649A

CN105407649A - 一种填充金属线路的陶瓷pcb制造方法

Info

Publication number: CN105407649A
Application number: CN201510767130.2A
Authority: CN
Inventors: 姚建军; 张双林
Original assignee: Shenzhen Heng Baoshi Wiring Board Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Heng Baoshi Wiring Board Co Ltd
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2016-03-16

Abstract

本发明实施例公开了一种填充金属线路的陶瓷PCB制造方法，其包括以下步骤：（1）图形转移；（2）图形电镀；（3）退膜；（4）贴合；（5）烧结；（6）表面处理。本发明提供的填充金属线路的陶瓷PCB制造方法制备线路不需要蚀刻，同时能得到厚度范围大且精度高的金属线路，该金属线路可为铜箔线路或镍箔线路，这样，具有铜箔线路或镍箔线路的陶瓷基板可供焊接LED灯珠和接线。另外，本发明提供的填充金属线路的陶瓷PCB制造方法具有工艺简单、成本较低及可靠性较高的优点。

Description

一种填充金属线路的陶瓷PCB制造方法

技术领域

本发明涉及陶瓷PCB生产技术领域，尤其涉及一种填充金属线路的陶瓷PCB制备方法。

背景技术

陶瓷PCB是指有陶瓷基板构成的线路板，陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板，所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。因此，陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。

现有技术中，一般采用以下几种方法制造陶瓷PCB：

1）HTFC（Hight-TemperatureFusionCeramic)，又称为高温熔合陶瓷基板，此技术将高温绝缘性及高热传导的AL₂O₃或AIN陶瓷基板的单面或双面，运用钢板移印技术，将高传导介质材料印制成线路，放置于850~950℃的烧结炉中烧结成型，即可完成。

2）LTCC（Low-TemperatureCo-firedCeramic)又称为低温共烧多层陶瓷基板，此技术须先将无机的氧化铝粉与越30~50%的玻璃材料加上有机粘结剂，使其混合均匀称为为泥装的浆料，接着利用刮刀把浆料刮成片状，再经由一道干燥过程将片状浆料形成一片片薄薄的生胚，然后依各层的设计钻导通孔，作为各层讯号的传递，LTCC内部线路则运用网版印刷技术，分别于生胚上做填孔及印制线路，内外电极则可分别使用银、铜、金等金属，最后将各层做叠层动作，放置于850~900℃的烧结炉中烧结成型，即可完成。

3）HTCC（Hight-TemperatureCo-firedCeramic)，又称为高温共烧多层陶瓷，生产制造过程与LTCC极为相似，主要的差异点在于HTCC的陶瓷粉末并无玻璃材质，因此，HTCC必须在高温1200~1600℃环境下干燥硬化成生胚，接着同样钻上导通孔，以网版印刷技术填孔于印制线路，因其共烧温度较高，使得金属导体材料的选择受限，其主要的材料为熔点较高但导电性却较差的钨、钼或者锰等金属，最后再叠层烧结成型。

4）DBC（DirectBondedCopper)，又称直接接合铜基板，先将高绝缘性的AL₂O₃或AIN陶瓷基板的单面或双面覆上铜金属后，经由高温1065~1085°C的环境加热，使铜金属因高温氧化，扩撒与AL₂O₃材质产生（Eutectic）共晶熔体，是铜金属陶瓷基板粘合，形陶瓷复合金属基板，最后依据线路设计，以蚀刻方式备至线路。

5）DPC（DirectPlateCopper)，也称为直接镀铜基板，先将陶瓷基板做前处理清洁，利用薄膜专业制造技术—真空镀膜方式于陶瓷基板上溅镀于铜金属复合层，接着以黄光微影的光阻被覆曝光、显影及蚀刻，去膜制程完成线路制作，最后再以电镀/化学镀沉积方式增加线路的厚度，待光阻移除后即完成金属化线路制作。

但上述方法制备金属线路都需要蚀刻，并且上述方法制备的金属线路的厚度范围有限且精度较低，另外，上述方法还存在比较复杂，成本较高、可靠性较低的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种工艺简单、成本较低、可靠性较高及不需要蚀刻的填充金属线路的陶瓷PCB制备方法。

本发明是这样实现的，一种填充金属线路的陶瓷PCB制备方法，包括以下步骤：

（1）图形转移

在不锈钢板的一面涂布一层感光湿膜；

根据预定的电路图形，采用图形菲林对涂布有一层感光湿膜的不锈钢板进行曝光显影，制成带湿膜图形的不锈钢板；

（2）图形电镀

将步骤（1）中制成的带湿膜图形的不锈钢板放入电镀液中进行电镀，并根据预设电流和电镀时间，制成带有预设厚度的金属线路层的不锈钢板；

（3）退膜

去除步骤（2）中制成的带有预设厚度的金属线路层的不锈钢板中的感光湿膜，并烘干，制成带有预设的电路图的不锈钢板；

（4）贴合

将粘合剂涂设在步骤（3）中制成的带有预设的电路图的不锈钢板的预设的电路图的表面上；

将预先获取的生胚贴合在涂设有粘合剂的带有预设的电路图的不锈钢板的预设的电路图的表面上；

（5）烧结

使用预设的低于金属线路熔点的温度将贴合有预先获取的生胚的带有预设的电路图的不锈钢板烧制成一体，制成填充金属线路的陶瓷PCB；

（6）表面处理

对步骤（5）中制成的填充金属线路的陶瓷PCB进行成型加工及金属线路处理。

进一步地，步骤(2)中，所述电镀液包括硫酸铜或者胺基黄酸镍。

进一步地，步骤(2)中，所述预设厚度为10-50um。

进一步地，步骤(3)中，采用片碱或退膜液去除步骤（2）中制成的带有预设厚度的金属线路层的不锈钢板中的感光湿膜。

进一步地，步骤(4)中，所述生胚料为三氧化二铝陶瓷生胚。

进一步地，步骤(5)中，金属线路为铜箔线路或者镍箔线路。

进一步地，步骤(5)中，当金属线路为铜箔线路时，预设的低于铜箔线路熔点的温度为850-950℃；当金属线路为镍箔线路时，预设的低于镍箔线路熔点的温度为1300-1400℃。

进一步地，步骤(6)中，所述金属线路处理包括金属线路表面防锈或阻焊处理。

本发明的有益效果：本发明提供一种填充金属线路的陶瓷PCB制造方法，其包括以下步骤：（1）图形转移；（2）图形电镀；（3）退膜；（4）贴合；（5）烧结；（6）表面处理，本发明提供的填充金属线路的陶瓷PCB制造方法是将硫酸铜或胺基黄酸镍电镀液电化沉积于带湿膜曝光图案的不锈钢板上，再去除该湿膜，使该沉积金属线路填充于三氧化二铝生胚中，再同时烧结成型，由于本发明提供的填充金属线路的陶瓷PCB制造方法制备线路不需要蚀刻，同时能得到厚度范围大且精度高的金属线路，该金属线路可为铜箔线路或镍箔线路，这样，具有铜箔线路或镍箔线路的陶瓷基板可供焊接LED灯珠和接线，另外，本发明提供的填充金属线路的陶瓷PCB制造方法具有工艺简单、成本较低及可靠性较高的优点。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明实施例提供一种填充金属线路的陶瓷PCB制备方法，包括以下步骤：

（1）图形转移

在不锈钢板的一面涂布一层感光湿膜；

（2）图形电镀

（3）退膜

（4）贴合

（5）烧结

（6）表面处理

进一步地，步骤(2)中，所述预设厚度为10-50um，所述预设厚度优选为30um，此处，所述预设厚度还可以依据需要来设定，例如可以选择更厚的阻剂得到更厚的金属线路层。

进一步地，步骤(4)中，所述生胚料为三氧化二铝陶瓷生胚。

进一步地，步骤(5)中，金属线路为铜箔线路或者镍箔线路。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种填充金属线路的陶瓷PCB制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）图形转移

在不锈钢板的一面涂布一层感光湿膜；

（2）图形电镀

（3）退膜

（4）贴合

（5）烧结

（6）表面处理

2.根据权利要求1所述的一种填充金属线路的陶瓷PCB制造方法，其特征在于，步骤(2)中，所述电镀液包括硫酸铜或者胺基黄酸镍。

3.根据权利要求1所述的一种填充金属线路的陶瓷PCB制造方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预设厚度为10-50um。

4.根据权利要求1所述的一种填充金属线路的陶瓷PCB制造方法，其特征在于，步骤(3)中，采用片碱或退膜液去除步骤（2）中制成的带有预设厚度的金属线路层的不锈钢板中的感光湿膜。

5.根据权利要求1所述的一种填充金属线路的陶瓷PCB制造方法，其特征在于，步骤(4)中，所述生胚料为三氧化二铝陶瓷生胚。

6.根据权利要求1所述的一种填充金属线路的陶瓷PCB制造方法，其特征在于，步骤(5)中，金属线路为铜箔线路或者镍箔线路。

7.根据权利要求6所述的一种填充金属线路的陶瓷PCB制造方法，其特征在于，步骤(5)中，当金属线路为铜箔线路时，预设的低于铜箔线路熔点的温度为850-950℃；当金属线路为镍箔线路时，预设的低于镍箔线路熔点的温度为1300-1400℃。

8.根据权利要求1所述的一种填充金属线路的陶瓷PCB制造方法，其特征在于，步骤(6)中，所述金属线路处理包括金属线路表面防锈或阻焊处理。